Wissensaustausch über Ultraschall-Schweißtheorie

Ultraschallschweißen ist eine von vielen Schweißarten. Es verwendet hauptsächlich hochfrequente Schwingungswellen, um auf die Oberfläche zweier zu schweißender Objekte zu übertragen. Unter Druck reiben die Oberflächen der beiden Objekte aneinander, um eine Fusion zwischen den Molekülschichten zu bilden. Es wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, vom Kunststoffschweißen bis zum Metallschweißen. Die Anwendungsmöglichkeiten sind sehr gut und können in vielen Branchen eingesetzt werden.

Das Prinzip des Ultraschallschweißens besteht darin, einen 50/60 Hz-Strom mittels eines Ultraschallgenerators in 15, 20, 30 oder 40 kHz umzuwandeln. Die umgewandelte elektrische Energie mit hoher Frequenz wird erneut vom Wandler in eine mechanische Bewegung derselben Frequenz umgewandelt, und dann wird die mechanische Bewegung durch einen Satz von Amplitudenmodulatorvorrichtungen, die die Amplitude ändern können, an den Schweißkopf übertragen. Der Schweißkopf überträgt die empfangene Schwingungsenergie auf die Verbindungsstelle des zu schweißenden Werkstücks, in der die Schwingungsenergie durch Reibung in thermische Energie umgewandelt wird, um den Kunststoff zu schmelzen. Ultraschall kann nicht nur zum Schweißen von harten Thermoplasten verwendet werden, sondern auch für Gewebe und Folien.

Zu den Hauptkomponenten eines Satzes von Ultraschallschweißsystemen gehören Ultraschallgeneratoren, Wandler / Verstärker / Schweißkopf-Tripel. Wie funktioniert die lineare Vibrationsreibung von Form und Rahmen?

Beim linearen Vibrationsreibungsschweißen wird die Reibungswärme verwendet, die durch die Kontaktflächen zweier zu schweißender Werkstücke erzeugt wird, um den Kunststoff zu schmelzen. Wärmeenergie kommt von einem bestimmten Druck, einem Werkstück, das sich mit einer bestimmten Verschiebung oder Amplitude auf der anderen Oberfläche hin und her bewegt. Sobald der gewünschte Schweißgrad erreicht ist, wird die Vibration gestoppt und ein gewisser Druck auf beide Werkstücke ausgeübt, so dass der gerade geschweißte Bereich abkühlen und sich verfestigen kann, was zu einer festen Verbindung führt.

Wie funktioniert die Orbitalschwingungsreibung?

Das Orbital-Vibrationsreibschweißen ist ein Verfahren zum Schweißen durch Reibungswärme. Beim Orbital-Vibrationsreibschweißen wird das obere Werkstück mit einer festen Geschwindigkeit - einer kreisförmigen Bewegung in alle Richtungen - orbital bewegt. Die Bewegung erzeugt Wärme, die den Schmelzpunkt der geschweißten Teile der beiden Kunststoffteile erreicht. Sobald der Kunststoff zu schmelzen beginnt, stoppt die Bewegung und die geschweißten Teile der beiden Werkstücke erstarren und sind fest miteinander verbunden. Kleine Spannkräfte führen zu einem minimalen Verzug des Werkstücks, und Werkstücke mit einem Durchmesser von bis zu 10 Zoll können unter Verwendung der Orbital-Vibrationsreibung verschweißt werden.